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公開番号2024021996
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-16
出願番号2022125250
出願日2022-08-05
発明の名称ひずみゲージ
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人個人,個人
主分類G01B 7/16 20060101AFI20240208BHJP(測定;試験)
要約【課題】従来よりもゲージ率が高く、かつ横感度比の低いひずみゲージを提供する。
【解決手段】本ひずみゲージは、基材と、前記基材上に形成された抵抗体と、を有し、前記抵抗体は、Crを主成分とする材料から形成され、横感度比が70%以下かつゲージ率が5以上となるように、前記抵抗体の線幅Wと膜厚Tとが次の式(1)を満たす関係とされている。w≦0.0177t2+0.1521t+2.9541・・・(1)、ただし、式(1)において、w=logW、t=logTである。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項1】
基材と、
前記基材上に形成された抵抗体と、を有し、
前記抵抗体は、Crを主成分とする材料から形成され、
横感度比が70%以下かつゲージ率が5以上となるように、前記抵抗体の線幅Wと膜厚Tとが下記の式(1)を満たす関係とされている、ひずみゲージ。
w≦0.0177t

+0.1521t+2.9541・・・(1)
ただし、式(1)において、w=logW、t=logTである。
続きを表示(約 600 文字)【請求項2】
横感度比が70%以下、ゲージ率が5以上、かつひずみ限界が6000×10
-6
以上となるように、前記抵抗体の膜厚Tが800nm以下とされている、請求項1に記載のひずみゲージ。
【請求項3】
前記抵抗体の膜厚Tが200nm以下とされている、請求項2に記載のひずみゲージ。
【請求項4】
前記ひずみ限界は前記抵抗体の膜厚Tと負の相関を有し前記抵抗体の膜厚Tが厚いほど低くなる、請求項2又は3に記載のひずみゲージ。
【請求項5】
前記ゲージ率は前記抵抗体の線幅Wに依存せず、かつ前記横感度比は前記抵抗体の線幅Wの対数と正の相関を有し前記抵抗体の線幅Wが狭いほど低くなる、請求項1乃至4の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項6】
前記ゲージ率は前記抵抗体の膜厚Tに依存せず、かつ前記横感度比は前記抵抗体の膜厚Tと負の相関を有し前記抵抗体の膜厚Tが厚いほど低くなる、請求項1乃至5の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項7】
前記抵抗体の線幅Wが40μm以下とされている、請求項1乃至6の何れか一項に記載のひずみゲージ。
【請求項8】
前記抵抗体は、Cr、CrN、及びCr

Nを含む膜から形成されている請求項1乃至7の何れか一項に記載のひずみゲージ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ひずみゲージに関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来、測定対象物に貼り付けて使用するひずみゲージが知られている。ひずみゲージのゲージ率は通常2程度であるが、Crを主成分とする抵抗体を備えたひずみゲージではゲージ率が10程度になるものもある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、Crを主成分とする抵抗体を備えたひずみゲージでは、主軸方向の感度である縦感度が大きいだけでなく、主軸方向と垂直方向の感度である横感度が縦感度と同程度に大きいことが知られており、この性質は抵抗体の形状には依存しないとされている(非特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許第6084393号
【非特許文献】
【0005】
ひずみセンサ用Cr-N薄膜におけるゲージ率の等方性、電気学会2013年度全国大会講演論文集3(2013):240-241
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、ひずみゲージでひずみを検出する際には、ゲージ率が大きいことが好ましいが、縦感度に対する横感度の比率である横感度比が大きいと検出誤差を生じる。そのため、従来のゲージ率(2程度)よりもゲージ率が高く、かつ横感度比の低いひずみゲージが求められている。
【0007】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、従来よりもゲージ率が高く、かつ横感度比の低いひずみゲージの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一実施形態に係るひずみゲージは、基材と、前記基材上に形成された抵抗体と、を有し、前記抵抗体は、Crを主成分とする材料から形成され、横感度比が70%以下かつゲージ率が5以上となるように、前記抵抗体の線幅Wと膜厚Tとが次の式(1)を満たす関係とされている。w≦0.0177t

+0.1521t+2.9541・・・(1)、ただし、式(1)において、w=logW、t=logTである。
【発明の効果】
【0009】
開示の技術によれば、従来よりもゲージ率が高く、かつ横感度比の低いひずみゲージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
第1実施形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。
第1実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図(その1)である。
第1実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図(その2)である。
横感度比について説明する図である。
実施例1の検討結果を示す図(その1)である。
実施例1の検討結果を示す図(その2)である。
実施例1の検討結果を示す図(その3)である。
実施例1の検討結果を示す図(その4)である。
実施例1の検討結果を示す図(その5)である。
実施例2の検討結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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